|
|
МЧС. ЗДАНИЯ, СООРУЖЕНИЯ И ИХ УСТОЙЧИВОСТЬ ПРИ ПОЖАРЕ. Рабочая программа. Срок обучения - 6 лет заочно (2009 год)
МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАН-СКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ.
Москва 2009 г.
МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАН-СКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ.
«Утверждаю»
ИО начальника Академии ГПС МЧС России
генерал-майор внутренней службы
«___» __________________200 г.
Срок обучения 6 лет заочно Специальность 280104.65 – «Пожарная безопасность»
Одобрена
Решением Ученого Совета Академии ГПС МЧС России Протокол № 8 от 10.09.2009 г.
Москва 2009
Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре. Рабочая программа. М. Академия Государственной противопожарной службы МЧС России. -2009 г. -с.
Академия Государственной противопожарной службы МЧС России, 2009г.
Рабочая программа дисциплины "Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре" федерального цикла ГСЭ (СД) составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионально-го образования второго поколения по специальности 280104.65 "Пожарная безопасность" и определяет содержание и структуру дисциплины.
Цель дисциплины: "Здания, сооружения и их устойчивость при по-жаре" является приобретение слушателями знаний, касающихся поведения строительных материалов, конструкций, зданий и сооружений при пожаре.
Задачи дисциплины: слушатели должны получить знания в области оценки пожарной опасности строительных материалов и конструкций, про-тивопожарного нормирования их применения, а также устойчивости при пожаре здания в целом.
Место дисциплины в профессиональной подготовке выпускника: дисциплина занимает важное место в системе подготовки высококвалифици-рованного инженера пожарной безопасности для органов Государственной противопожарной службы МЧС России , базируется на таких дисциплинах как : Высшая математика, Физика, Химия, Физико-химические основы раз-вития и тушения пожара, Механика, Прикладная механика, Теплотехника, Материаловедение и технология материалов, Теория горения и взрыва, и яв-ляется основой для изучения ряда дисциплин таких как : Метрология, стан-дартизация и сертификация, Организация и ведение аварийно-спасательных работ, Тактика сил РСЧС и ГО, Организация защиты населения и территории от ЧС, Пожарная безопасность в строительстве, Пожарная тактика, Надзор-ная деятельность МЧС, Государственный пожарный надзор, Расследование и экспертиза пожаров.
Организационно-методические указания: на изучение данной дис-циплины отводится 187 ч., из которых лекции составляют 14 ч., практические занятия -4 ч , лабораторные работы -4 ч, курсовое проектирование по желе-зобетонным конструкциям -2 ч, на самостоятельную работу слушателей от-водится 163 ч.
Требования к уровню освоения дисциплины. В результате изучения дисциплины слушатель должен:
«Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и Сводов правил; разрабатывать квалифицированные рекомендации и технические ре-шения по снижению пожарной опасности и повышению огнестойкости строительных материалов и конструкций;
Проведение практических занятий, а также выполнение лабораторных и контрольных работ позволит слушателям закрепить теоретические знания, полученные на лекционных занятиях.
Слушатели представляют письменные отчеты по лабораторным и контрольным работам .
Завершающим этапом обучения является курсовое проектирование.
Изучение дисциплины заканчивается сдачей экзаменов по темам всех разделов дисциплины.
Распределение часов по разделам и темам представлено в тематиче-ском плане.
Предмет, задачи структура и содержание дисциплины, значение ее в профессиональной подготовке выпускника Академии.
Основные тенденции развития производства строительных материа-лов, конструкций и их учет при проектировании и строительстве зданий и сооружений.
Примеры эффективного использования знаний и навыков, приобре-тенных при изучении дисциплины, для решения вопросов противопожарной защиты зданий и сооружений.
Методические рекомендации по изучению дисциплины, ее связь с другими дисциплинами учебного плана.
Общие термины и определения.
Понятие о строении и структуре материалов. Кристаллические и аморфные тела. Химико–физические процессы. Понятие о физических, меха-нических и теплофизических свойствах материалов. Термины и определения. Единицы измерений.
Изменения теплофизических характеристик при нагревании материа-ла. Ползучесть, температурные деформации, теплостойкость.
Тепловлагоперенос в капиллярно-пористых телах.
Пожарно-технические характеристики материалов. Условия воспла-менения и распространения горения. Понятие о горючести, воспламеняемо-сти, распространении пламени, дымообразовании, токсичности продуктов горения.
Классификация строительных материалов по пожарной опасности в соответствии с Федеральным Законом №123-ФЗ
«Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Экспериментальные методы оценки пожарной опасности и поведения при пожаре строительных материалов. Определение горючести, воспламеняемо-сти, распространения пламени, дымообразующей способности, токсичности продуктов горения. Классификация.
Основные виды, процессы производства и свойства каменных мате-риалов, применяемых в строительстве. Основные процессы и особенности поведения при нагреве. Модификационные превращения минеральных со-ставляющих. Роль кварца в композициях. Процессы дегидратации и диссо-циации минеральных составляющих. Влияние температурных деформаций (напряжений) на прочность. Особенности влагопереноса и влияние физиче-ски и химически связанной воды на механические и теплофизические свой-ства.
Роль безводных соединений, образующихся при обжиге керамических материалов.
Изменение механических и теплофизических свойств каменных мате-риалов в процессе нагревания. Совместное влияние тепловлагопереноса и механических нагрузок на поведение каменных материалов в условиях пожа-ра.
Сравнительная оценка поведения различных видов каменных мате-риалов в условиях пожара.
Основные виды, процессы производства и особенности строения ме-таллов и сплавов, применяемых в строительстве. Особенности строения ста-лей и алюминиевых сплавов. Процессы, происходящие в металлах и сплавах при нагревании определяющие изменение механических и теплофизических свойств.
Особенности поведения горячекатаной, холоднотянутой, термически упрочненной и легированной сталей в условиях пожара. Особенности пове-дения алюминиевых сплавов.
Породы древесины. Область применения древесины и материалов на ее основе в современном строительстве. Особенности физического и химиче-ского строения древесины. Влияние строения древесины и внешних факто-ров на физические, механические и теплофизические свойства древесных ма-териалов. Поведение древесных материалов при нагревании. Особенности термического и термоокислительного разложения древесины. Изменение ме-ханических характеристик древесины при нагревании. Воспламенение, само-воспламенение, горение, тление древесины и материалов на ее основе.
Параметры, характеризующие пожарную опасность древесины и дре-весных материалов. Скорость обугливания. Особенности процесса обуглива-
ния древесины. Массовая скорость выгорания и скорость распространения пламени. Теплота сгорания. Дымообразующая способность. Токсичность продуктов горения.
Полимеры и пластмассы, используемые в строительстве, область их применения. Поведение пластмасс при нагревании: термопластичность, тер-моактивность изменение механических характеристик, теплостойкость, тер-моокислительная деструкция. Условия воспламенения и горения пластмасс. Группы горючести пластмасс. Кислородный индекс полимеров и строитель-ных пластмасс.
Критический тепловой поток воспламенения и распространения пла-мени. Тепловыделение при горении. Дымообразование. Состав продуктов термического разложения и горения.
Противопожарное нормирование применения полимерных строитель-ных материалов в зданиях и сооружениях. Нормативно-техническая доку-ментация. Требования Технического регламента и Сводов правил. Порядок проверки соответствия требованиям пожарной безопасности.
Общие понятия. Область применения полимерных и композиционных строительных материалов (ПСМ) в зданиях и сооружениях. Влияние отделок, облицовок, утеплителей и покрытий строительных конструкций на возник-новение, развитие пожара и гибель людей при пожаре. Примеры крупных пожаров и катастроф. Система противопожарного нормирования ПСМ и ее составные части. Качественные и количественные критерии пожаробезопас-ного применения материалов в зданиях различного функционального назна-чения. методы обоснования предельно допустимой пожароопасности (или требуемой пожаробезопасности) ПСМ, с точки зрения обеспечения безопас-ности людей и предотвращения развития пожара. Определение фактической пожароопасности ПСМ. Структура нормативно-технической документации, регламентирующая порядок определения допустимой области применения ПСМ в зданиях различного функционального назначения. ГОСТ 12.1.004, Федеральный закон о техническом регулировании, Своды правил. Требова-ния к ПСМ на путях эвакуации. Методология проведения пожарно-технической экспертизы. Возможные варианты применения «гибкого» под-хода в противопожарном нормировании применения ПСМ.
Современные направления и тенденции в области совершенствования системы противопожарного нормирования ПСМ в строительстве.
Способы повышения стойкости каменных материалов к нагреву. Ра-циональный подбор компонентов. Введение специальных добавок. Способы повышения стойкости металлов и сплавов к нагреву. Легирование. Теорети-ческие основы огнезащиты древесины, древесных материалов и пластмасс. Химические способы огнезащиты древесины и пластмасс. Антипирены, ды-мо-и токсидепрессанты. Физические (поверхностные) способы защиты. Сравнительная эффективность различных видов огнезащиты.
Классификация зданий, виды сооружений и функциональные требо-вания, предъявляемые к ним.
Требования Технического регламента и Сводов правил для зданий и сооружений.
Общие принципы объемно-планировочных решений зданий. Виды объемно-планировочных решений гражданских, промышленных и сельско-хозяйственных зданий.
Конструктивные системы зданий. Строительные системы зданий.
Конструктивные схемы зданий.
Общие сведения об основаниях и фундаментах.
Типы несущих каркасов и их элементы. Стены и перегородки: назна-чение, классификация и функциональные требования. Типы и конструкции перекрытий.
Полы: типы и устройство.
Крыши и покрытия: назначение, типы, функциональные требования и их конструкции, конструктивные решения совмещенных покрытий.
Лестницы и лестничные клетки: назначение, классификация, функ-циональные требования. Типы и конструкция лестниц, предназначенных для
эвакуации людей из здания. Пожарно-техническая классификация лестниц и лестничных клеток в соответствии с Федеральным Законом №123-ФЗ.
Поведение зданий и сооружений при пожарах. Аналитический обзор отечественных и зарубежных результатов испытаний натурных фрагментов зданий с различными конструктивными схемами. Основные проблемы и тен-денции развития теории и практики решения задач устойчивости зданий и сооружений.
Пожарно-техническая классификация зданий и сооружений: степень огнестойкости, класс конструктивной пожарной опасности в соответствии с Федеральным Законом №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях по-жарной безопасности» и Сводом правил . Фактическая и требуемая степень огнестойкости строений. Фактический и требуемый класс конструктивной пожарной опасности строений. Условия обеспечения пожарной безопасности строений. Фактический и требуемый предел огнестойкости конструкций. Фактический и требуемый класс пожарной опасности конструкций. Условия обеспечения пожарной безопасности конструкций.
Современные экспериментальные методы оценки огнестойкости и пожарной опасности: огневые испытания фрагментов зданий, огневые испы-тания конструкций на огнестойкость и пожарную опасность.
Методика проведения пожарно-технической экспертизы строитель-ных конструкций.
Виды, область применения несущих и ограждающих металлических конструкций, сущность их работы в процессе эксплуатации.
Поведение в условиях пожара не поврежденных и поврежденных при ЧС несущих металлических конструкций: балка, ферма, колонна сплошного и составного сечений, легкие металлические конструкции, мембранные по-крытия и др.
Поведение в условиях пожара не поврежденных и поврежденных при ЧС ограждающих конструкций, содержащих металлические элементы и эф-фективные утеплители.
Особенности поведения в условиях пожара не поврежденных и по-врежденных при ЧС несущих и ограждающих конструкций из алюминиевых сплавов.
Способы повышения огнестойкости металлических конструкций: ви-ды и эффективность огнезащиты (облицовка огнезащитными материалами,
вспучивающие покрытия, подвесные потолки), перспективы совершенство-вания огнестойкости металлических конструкций.
Методика оценки огнестойкости металлических конструкций: опреде-ление несущей способности и фактического предела огнестойкости незащи-щенных и защищенных конструкций, находящихся в различном напряжен-ном состоянии (изгиб, растяжение, сжатие).
Основные виды деревянных конструкций и специфика производства ДКК. Область их применения. Ограждающие конструкции с применением древесины и их поведение в условиях пожара. Соединения элементов дере-вянных конструкций и их поведение в условиях пожара. Плоскостные дере-вянные конструкции и их поведение в условиях пожара: клееные и клеефа-нерные балки, металлодеревянные фермы, распорные плоские деревянные конструкции. Способы повышения огнестойкости и снижения пожарной опасности деревянных конструкций.
Физическая модель обугливания древесины. Факторы определяющие огнестойкость деревянных конструкций.
Расчет предела огнестойкости не поврежденных и поврежденных при ЧС деревянных конструкций. Расчетная схема определения предела огне-стойкости деревянных конструкций по критическим размерам сечения их элементов. Предел огнестойкости не поврежденных и поврежденных при ЧС деревянных элементов при центральном сжатии, растяжении, поперечном из-гибе, а также элементов, работающих в условиях сложного сопротивления.
Расчет предела огнестойкости соединения на стальных цилиндриче-ских нагелях.
Виды железобетонных конструкций и их армирование: плиты, балки, ригели, сборные и монолитные перекрытия, фермы, колонны, несущие и не-несущие стены. Сущность совместной работы арматуры и бетона в железобе-тонных конструкциях.
Бетон и его прочностные характеристики: классификация бетонов по прочности и плотности, расчетное сопротивление и его снижение при про-
греве бетона, толщина ненесущего слоя бетона, предельная сжимаемость бе-тона.
Арматура и ее прочностные характеристики: Классификация армату-ры по прочности, расчетное сопротивление и его снижение при прогреве ар-матуры.
Поведение конструкции при пожаре. Несущая способность железобе-тонных конструкций и их сечений. Основные положения расчетной оценки огнестойкости конструкции. Способы повышения огнестойкости.
Существующие методы решения теплотехнической задачи: на основе теории сушки, на основе уравнения теплопроводности с источниковым чле-ном, на основе аналитических решений линейного уравнения теплопровод-ности. Достоинства и недостатки методов расчета прогрева конструкций.
Аналитические решения линейного уравнения теплопроводности, ис-пользуемые при решении теплотехнической задачи. Расчеты температуры арматуры и толщины ненесущих слоев бетона в сечениях конструкций раз-личного вида.
Общие положения решения прочностной задачи: несущая способ-ность сечений конструкций, предельная высота сжатой зоны сечений, пре-дельные проценты армирования.
Расчеты несущей способности не поврежденных и поврежденных при ЧС изгибаемых конструкций: плиты сплошного сечения; многопустотные и ребристые плиты; балки прямоугольного, трапециевидного, таврового и дву-таврового сечения; статически неопределимые конструкции перекрытий.
Расчеты несущей способности не поврежденных и поврежденных при ЧС растянутых элементов конструкций.
Расчеты несущей способности не поврежденных и поврежденных при ЧС сжатых конструкций: стержневые элементы со случайным эксцентриси-тетом; стержневые элементы с эксцентриситетом больше случайного (малые и большие эксцентриситеты); стены.
Недостатки подходов и определению требуемой огнестойкости строе-ний и их конструкций. Сущность основных методов определения требуемой огнестойкости строений и их конструкций: пожарно-техническая классифи-
кация строений, расчетные методы оценки требуемой огнестойкости конст-рукций.
Недостатки подходов к решению прочностной задачи в расчетах огне-стойкости конструкций. Совершенствование методов решения прочностной задачи и их сущность: деформационно-прочностной метод расчета прочно-сти сечений, кинетический подход в оценке прочности, методы расчета пере-распределения нагрузки между конструкциями и их сечениями при пожаре, расчетная оценка прочности конструкций при реальных пожарах.
Недостатки подходов к оценке пожарной опасности конструкций. Со-вершенствование методов оценки пожарной опасности и их сущность: оцен-ка пожарной опасности по критической температуре и показателям горения материалов конструкций, методы экспериментальной оценки пожарной опасности.
Недостатки подходов к оценке эффективности средств огнезащиты конструкций. Совершенствование методов экспериментальной оценки эф-фективности огнезащиты конструкций.
Лабораторные работы
№ п/п |
Номер учеб-ной темы |
Наименование работы |
Время на вы-полнение, ч |
Самостоятель-ная работа, ч |
1. |
1, 2, 3, 8 |
Оценка изменения прочности бетона при нагревании |
2 |
26 |
3. |
5, 7, 8 |
Испытание эффективности огнезащиты древесины |
2 |
26 |
ИТОГО |
4 |
52 |
Практические занятия
№ п/п |
Номер учебной темы |
Темы семинаров (с), практические занятия (п), контрольные работы (к) |
Время на прак-тические заня-тия, ч |
Само-стоятель-ная рабо-та, ч |
7. |
13, 14 |
Решение практических задач по оценке пре-делов огнестойкости незащищенных и за-щищенных металлических конструкций и их элементов (п) |
2 |
30 |
9. |
15, 16 |
Решение практических задач по оценке пре-делов огнестойкости деревянных конструк-ций и их элементов (п) |
2 |
30 |
ИТОГО |
4 |
60 |
Курсовой проект Целевая установка.
Закрепить полученные теоретические знания и навыки в работе со спра-вочной и нормативной литературой.
№ п/п |
Этапы курсового проектирования |
Время ч, на |
|
аудиторные занятия |
самостоятель-ную работу |
||
1. |
Экспертиза строительных конструкций и рас-четы их пределов огнестойкости. |
2 |
51 |
ИТОГО |
2 |
51 |
Литература.
К разделу 1. (Темы 1-7). Строительные материалы и их поведение в условиях пожара.
Основная.
Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре: Учебник -М.: Академия ГПС МЧС России, 2003. -656 с.
Демехин В.Н., Казиев М.М., Серков Б.Б. Методические указания к проведению ла-бораторных работ по дисциплине "Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре". – М.: Академия ГПС МЧС России, 2006. – 85 с.
Казиев М.М., Серков Б.Б., Сивенков А.Б., Шевкуненко Ю.Г. Методические указания и контрольные задания по курсу «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» -М.: Академия ГПС МЧС России, 2008.
Федеральный Закон №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
СП 2.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты.
Дополнительная.
ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть». ГОСТ 30402-96 «Материалы строительные. Метод испытания на воспламеняе-
мость».
ГОСТ Р 51032-97 «Материалы строительные. Метод испытания на распространение пламени».
ГОСТ 12.1.044-89 «Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопас-ность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения».
ГОСТ 16363-98 «Средства огнезащитные для древесины. Методы определения огне-защитных свойств».
ГОСТ Р 53292-2009 «Огнезащитные составы и вещества для древесины и материа-лов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний».
ГОСТ Р 53293-2009 «Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, веще-ства и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа».
ГОСТ Р 53295-2009 «Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие тре-бования. Метод определения огнезащитной эффективности».
Домокеев А.Г. Строительные материалы: Учебник для строительных вузов. 2-ое изд. перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1989. – 495 с.
Баратов А.Н. и др. Пожарная опасность строительных материалов. – М.: Стройиздат, 1988. – 380 с.
Романенко И.Г., Левитес Ф.А. Огнезащита строительных конструкций. – М.: Строй-издат, 1992. – 350 с.
К разделу 2. (Темы 8-20). Здания, сооружения, строительные конструкции, их огне-стойкость и пожарная опасность.
Основная
Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре: Учебник -М.: Академия ГПС МЧС России, 2003. -656 с.
Шевкуненко Ю.Г., Баринова Е.Л. Методические указания к выполнению упражне-ния № 1 "Конструкции гражданских и промышленных зданий". – М.: Академия ГПС МЧС России, 2006. – 61 с.
Мосалков И.Л., Мальцев Г.В., Фролов А.Ю. Методические указания к выполнению контрольной работы №2 по дисциплине “Здания, сооружения и их поведение в условиях пожара”. – М.: ВИПТШ МВД СССР, 1991. – 96 с.
Федеральный Закон №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
СП 2.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты.
СП 4.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям.
СНиП II-23-81* Стальные конструкции.
СП 53-102-2004 Общие правила проектирования стальных конструкций. СНиП II-25-80 Деревянные конструкции.
СТО 36554501-002-2006 Деревянные клееные и цельнодеревянные конструкции.
Методы проектирования и расчета.
СТО 36554501-006-2006 Стандарт организации. Правила по обеспечению огнестой-кости и огнесохранности железобетонных конструкций.
СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного на-
пряжения арматуры.
СП 52-102-2004 Предварительно напряженные железобетонные конструкции.
Дополнительная.
ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестой-кость. Общие требования».
ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестой-кость. Несущие и ограждающие конструкции».
ГОСТ 30403-96 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасно-
сти».
ГОСТ 31251-2003 «Конструкции строительные. Методы определения пожарной
опасности. Стены наружные с внешней стороны».
Буга П.Г. Гражданские, промышленные и сельскохозяйственные здания. М.: Высшая школа, 1987. – 351 с.
Маклакова Т.Г. и др. Архитектура. – М.: Издательство АСВ, 2004 г. -464 с.
. – 368 с.
Яковлев А.И. Расчет огнестойкости строительных конструкций. – М.: Стройиздат, 1988. – 143 с.
Ройтман М.Я. Противопожарное нормирование в строительстве. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1985. – 590 с.
Милованов А.Ф. Огнестойкость железобетонных конструкций. – М.: Стройиздат, 1986. – 224.
Романенков И.Г., Зигерн – Корн В.Н. Огнестойкость строительных конструкций и эффективных материалов. – М.: Стройиздат, 1984 г. – 240 с.
Бартелеми Б., Крюппа Ж. Огнестойкость строительных конструкций / Пер. с франц.
Под редакцией В.В. Жукова. – М.: Стройиздат, 1985. – 216 с.
////////////////////////////